1、5 運(yùn)動電荷在磁場中受到的力1洛倫茲力：_在磁場中受到的力稱為洛倫茲力2左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓_從掌心進(jìn)入，并使四指指向_運(yùn)動的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是運(yùn)動的正電荷在磁場中所受_的方向負(fù)電荷受力的方向與正電荷受力的方向_運(yùn)動電荷磁感線正電荷洛倫茲力相反3洛倫茲力的大小帶電量為 q 的粒子，以速率 v 進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場中：(1) 當(dāng)帶電粒子的運(yùn)動方向與磁場方向平行時(shí)，洛倫茲力f_.(2) 當(dāng)帶電粒子的運(yùn)動方向與磁場方向垂直時(shí)，洛倫茲力 f_.(3)當(dāng)帶電粒子的運(yùn)動方向與磁場方向的夾角為時(shí)，洛倫茲力 f_.qvBqvBsin

2、 04電視顯像管的工作原理：陰極發(fā)射_，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)線圈 ( 偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的磁場和電子運(yùn)動方向垂直 ) ，電子受_作用發(fā)生偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)后的電子打在熒光屏上，使熒光屏發(fā)光電子洛倫茲力知識點(diǎn)知識點(diǎn) 1 洛倫茲力洛倫茲力的方向的方向太陽風(fēng)是一種連續(xù)存在，來自太陽并以 200800 km/s 的速度運(yùn)動的帶電粒子流太陽風(fēng)對地球的影響很大，當(dāng)它抵達(dá)地球時(shí)，往往引起很大的磁暴，且會在地球兩極形成絢麗多彩如同夢幻般的極光圖 351討論：(1)運(yùn)動電荷在磁場中受到的力稱為_，力的方向可用_定則來判斷洛倫茲力左手(2)為什么會在地球兩極形成極光？太陽風(fēng)是太陽噴射出的帶電粒子流，當(dāng)太陽風(fēng)進(jìn)入地磁場時(shí)，由于地磁場的作用，

3、太陽風(fēng)中的帶電粒子進(jìn)入地球南北兩極地區(qū)，兩極的高層大氣，受到太陽風(fēng)的轟擊后會發(fā)出光芒，形成極光1洛倫茲力方向的判斷(1)左手定則：伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面內(nèi)；讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向正電荷運(yùn)動的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是運(yùn)動的正電荷在磁場中所受洛倫茲力的方向(2)判斷負(fù)電荷在磁場中運(yùn)動受洛倫茲力的方向，四指要指向負(fù)電荷運(yùn)動的相反方向，也就是電流的方向2對洛倫茲力方向的理解(1)決定洛倫茲力方向的因素有三個：電荷的電性(正、負(fù))、速度方向、磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向當(dāng)電荷電性一定時(shí)，其他兩個因素中，如果只讓一個因素相反，則洛倫茲力方向必定相反；如果同時(shí)讓兩個因

4、素相反，則洛倫茲力方向?qū)⒉蛔?2)由左手定則可知，洛倫茲力的方向既與磁場方向垂直，又與電荷的運(yùn)動方向垂直，即洛倫茲力垂直于 v 和 B 兩者所決定的平面注意：v 與 B 不一定垂直3洛倫茲力的特點(diǎn)：由于洛倫茲力的方向總是跟運(yùn)動電荷的速度方向垂直，所以洛倫茲力對運(yùn)動電荷不做功，洛倫茲力只改變電荷速度的方向，不能改變速度的大小【例 1】如圖 352 所示，在陰極射線管正上方平行放)一通有強(qiáng)電流的長直導(dǎo)線，則陰極射線將(A向紙內(nèi)偏B向紙外偏C向下偏轉(zhuǎn)D向上偏轉(zhuǎn)圖 352解析：直線電流在陰極射線管位置產(chǎn)生的磁場方向垂直紙面向外，陰極射線帶負(fù)電、向右運(yùn)動，由左手定則判斷出洛倫茲力的方向向上，射線向上偏轉(zhuǎn)

5、答案：D【觸類旁通觸類旁通】1關(guān)于帶電粒子所受洛倫茲力 f、磁感應(yīng)強(qiáng)度 B 和粒子速度 v 三者之間的關(guān)系，下列說法中正確的是()Af、B、v 三者必定均相互垂直Bf 必定垂直于 B、v，但 B 不一定垂直 vCB 必定垂直于 f，但 f 不一定垂直于 vDv 必定垂直于 f，但 f 不一定垂直于 B解析：由左手定則可知，洛倫茲力的方向既與磁場方向垂直，又與電荷的運(yùn)動方向垂直，即洛倫茲力垂直于 v 和 B 兩者所決定的平面但 v 和 B 不一定垂直B 對答案：B知識點(diǎn)知識點(diǎn) 2 洛倫茲力洛倫茲力的大小的大小洛倫茲力公式的推導(dǎo)設(shè)導(dǎo)線內(nèi)單位長度的自由電荷數(shù)為 n，自由電荷的電荷量為 q，定向移動的

6、速度為 v，設(shè)長度為 L 的導(dǎo)線中的自由電荷在時(shí)間 t 秒內(nèi)全部通過截面 A.導(dǎo)線垂直放入磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B 的勻強(qiáng)磁場中，如圖 353 所示圖 353(1)時(shí)間 t 秒內(nèi)通過截面 A 的電荷量 Q_；(2)導(dǎo)線中的電流 I_；(3)導(dǎo)線所受安培力 FILB，故 F_；(4)洛倫茲力 fFnL_.nqLnqvtQtnqvnqvLBqvB1洛倫茲力的大小：fqvBsin ，其中是帶電粒子的運(yùn)動方向與磁場方向的夾角(1)當(dāng) vB 時(shí)，90，所以 fqvB.(2)當(dāng) vB 時(shí)，0，所以 f0，即運(yùn)動方向與磁場平行時(shí)，不受洛倫茲力(3)當(dāng) v0 時(shí)，f0，即靜止電荷不受洛倫茲力2洛倫茲力與安培力的關(guān)系(

7、1)洛倫茲力是單個運(yùn)動電荷在磁場中受到的力，而安培力是導(dǎo)體中所有定向移動的自由電荷受到的洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)(2)盡管安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，但洛倫茲力不做功，但安培力卻可以做功【例 2】在如圖 354 所示的情形中，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為 B，帶電粒子的速率均為 v，帶電荷量均為 q.試求出圖中帶電粒子所受洛倫茲力的大小，并指出洛倫茲力的方向圖 354題后反思：(1)用左手定則判斷洛倫茲力方向時(shí)，要特別注意運(yùn)動電荷的正負(fù)，四指應(yīng)指向正電荷運(yùn)動的方向，或指向負(fù)電荷運(yùn)動的反方向(2)計(jì)算洛倫茲力的大小時(shí)，應(yīng)注意弄清 v 與磁感應(yīng)強(qiáng)度 B的方向關(guān)系當(dāng) vB 時(shí)，洛倫茲力 fqvB；當(dāng) vB 時(shí)

8、，f0；當(dāng)v與B 成角(090)時(shí)，應(yīng)將 v(或 B)進(jìn)行分解取它們垂直的分量計(jì)算【觸類旁通觸類旁通】2關(guān)于電荷在磁場中受力，下列說法中正確的是()A靜止的電荷一定不受洛倫茲力的作用，運(yùn)動電荷一定受到洛倫茲力的作用DB洛倫茲力的大小始終滿足 fqvBC若電荷穿過某一空間而未發(fā)生偏轉(zhuǎn)(不計(jì)其他力)，則此空間一定不存在磁場D帶電粒子運(yùn)動方向與磁場平行時(shí)，一定不受洛倫茲力的作用知識點(diǎn)知識點(diǎn) 3 電視顯像電視顯像管的工作原理管的工作原理電視機(jī)的內(nèi)部顯像管中，電子槍射出的是一束細(xì)細(xì)的電子束，為什么整個屏幕都能發(fā)光？若在電視機(jī)附近放置一個很強(qiáng)的磁鐵，電視畫面將會出現(xiàn)顏色失真的現(xiàn)象，這又是為什么？圖 355

9、電視顯像管應(yīng)用了電子束在磁場中的偏轉(zhuǎn)原理電子束射向熒光屏就能發(fā)光，一束電子束只能使熒光屏上的一個點(diǎn)發(fā)光，而通過偏轉(zhuǎn)線圈中磁場的偏轉(zhuǎn)就可以使整個熒光屏發(fā)光所以若在電視機(jī)前放一個磁性很強(qiáng)的磁鐵，會使電子束運(yùn)動方向改變，造成電視畫面出現(xiàn)顏色失真1電視顯像管的構(gòu)造：如圖 355 所示，實(shí)際上是一個陰極射線管和偏轉(zhuǎn)線圈的組合陰極射線管內(nèi)有電子槍和熒光屏2電視顯像管的工作原理：陰極發(fā)射電子，經(jīng)過偏轉(zhuǎn)線圈(偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的磁場和電子運(yùn)動方向垂直)，電子受洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)后的電子打在熒光屏上，使熒光屏發(fā)光【例 3】如圖 356，沒有磁場時(shí)，顯像管內(nèi)電子束打在熒光屏正中的 O 點(diǎn)，加磁場后電子束打在熒光屏

10、O 點(diǎn)上方的 P)點(diǎn)，則所加磁場的方向可能是(A垂直于紙面向內(nèi)B垂直于紙面向外C平行于紙面向右D平行于紙面向左圖 356解析：電子受到的洛倫茲力的方向向上，由左手定則，可判定磁場方向垂直于紙面向外，B 項(xiàng)正確答案：B【觸類旁通觸類旁通】3如圖 357 所示為電視機(jī)顯像管偏轉(zhuǎn)線圈的示意圖，當(dāng)線圈通以圖示的直流電時(shí)，形成的磁場如圖所示，一束沿著管徑軸線垂直射向紙內(nèi)的電子將()A向上偏轉(zhuǎn)B向下偏轉(zhuǎn)C向右偏轉(zhuǎn)D向左偏轉(zhuǎn)圖 357解析：由安培定則可知，通電線圈中心位置處的合磁場方向是豎直向下的，再由左手定則判斷得出電子束所受的洛倫茲力水平向右，故 C 對答案：C洛倫茲力電場力產(chǎn)生條件B0；v0；v 與

11、B不平行E0大小FqvB(vB)FqE方向與 B、v 方向垂直(遵循左手定則)正電荷受力方向與電場方向一致，負(fù)電荷受力方向與電場方向相反作用效果只改變電荷運(yùn)動速度的方向，不改變速度的大小洛倫茲力一定不做功可改變電荷運(yùn)動速度的方向和大小電場力可能做正功，可能做負(fù)功，也可能不做功洛倫茲力與電場力磁場對運(yùn)動電荷有作用力，電場對任何帶電粒子都存在電場力的作用，因此在處理帶電粒子在磁場、電場中的相關(guān)問題時(shí)必須注意區(qū)分洛倫茲力與電場力兩者的不同.【例 4】一個電子穿過某一空間而未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則()A此空間一定不存在磁場B此空間一定不存在電場C此空間可能只有勻強(qiáng)磁場，方向與電子速度垂直D此空間可能有相互正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場A此空間一定不存在磁場B此空間一定不存在電場C此空間可能只有勻強(qiáng)磁場，方向與電子速度垂直D此空間可能有相互正交的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場解析：電子穿過某一空間而未發(fā)生偏轉(zhuǎn)，說明電子可能不受外力，可能合外力為零或外力的方向與速度方向在一直線上當(dāng) vB 或 B0 時(shí)，洛倫茲力為零，電子不偏轉(zhuǎn)，A 錯誤；速度 vB 時(shí)，洛倫茲力不為零，且與 v 垂直，必偏轉(zhuǎn)，C 錯誤；電子在電場中所受的靜電